Fundusfotografie als geeignetes Mittel, um mikrovaskuläre Antworten zu Herz-Kreislauf-Erkrankungen Risikofaktoren in epidemiologischen Studien Studieren

Das übergeordnete Ziel ist es, die Reaktion des Herz-Kreislauf-Systems auf Lebensstilfaktoren und Umwelteinflüsse wie Luftverschmutzung zu bewerten, wobei die Blutgefäße der Netzhaut mit Hilfe von Fundusfotografie sichtbar gemacht werden, um kardiovaskuläre Veränderungen zu messen. Dies wird durch wiederholte Visualisierung der retinalen Blutgefäße bei einer Gruppe gesunder Erwachsener über einen Zeitraum von vier Monaten erreicht, einschließlich einer Episode hoher Luftverschmutzung. In einem zweiten Schritt wird die retinale Bildanalyse mit einer halbautomatischen Software durchgeführt, um das zentrale retinale ARTERIOLAR-Äquivalent (CRAE) und das zentrale retinale ULAR-Äquivalent (CRVE) als Proxies für mikrovaskuläre Reaktionen zu berechnen.

Als nächstes wird die statistische Analyse mit linearen gemischten Modellen durchgeführt. Um den Zusammenhang zwischen den retinalen Mikrogefäßen und der Exposition gegenüber Luftverschmutzung zu untersuchen, zeigen die Ergebnisse eine statistisch signifikante Abnahme von CRAE und CRVE bei gesunden Erwachsenen während eines Zeitraums erhöhter Luftverschmutzung. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass das retinale Mikrogefäßsystem schnell auf Luftverschmutzung reagiert.

Diese Methode kann helfen, Fragen im Bereich der Public-Health-Forschung und insbesondere der kardiovaskulären Epidemiologie zu beantworten. Die Messung des Ansprechens der kleinsten Blutgefäße in der Netzhaut wird als hilfreich angesehen, um frühe Auswirkungen zu erkennen, die auf dem Weg zur Krankheitsentwicklung sein können. Unser Ansatz für Studien zur öffentlichen Gesundheit konzentriert sich auf die Verfolgung von Einzelpersonen, daher versuchen wir, die Belastung für die Teilnehmer zu reduzieren, um die Fluktuationsraten zu halten.

Die Low-Retina-Bildgebung ist eine nicht-invasive und praktische Technik, die perfekt in diese Philosophie passt. Diese Technik kann sogar verwendet werden, um mikrovaskuläre Veränderungen bei gefährdeten Gruppen wie Kleinkindern und älteren Menschen, Lin Provost und Tes Luis, zu untersuchen. Die beiden Forscher aus dem Bereich der kardiovaskulären Epidemiologie werden die Demonstrationen durchführen.

Lin wird das Verfahren zur Aufnahme von Fundusfotos demonstrieren und TE wird eine Bildanalyse durchführen, um die Durchmesser der Blutgefäße zu charakterisieren. Beginnen Sie diesen Vorgang, indem Sie die Schutzzellen aus dem Hauptblock des Geräts und der digitalen Netzhautkamera entfernen. Öffnen Sie das Batteriefach, und legen Sie den Akku in die Kamera ein.

Trennen Sie nicht das Kabel, das die Batterie und das Hauptgerät verbindet. Schrauben Sie als Nächstes die Kamera an die Haupteinheit und verbinden Sie die beiden Drähte damit. Schließen Sie danach das Hauptgerät an das Stromnetz an.

Betreten Sie den Computer mit den mitgelieferten USB-Kabeln. Schalten Sie das Hauptgerät in der Kamera und dann den Computer ein. Öffnen Sie nun die Software zur Steuerung der Netzhautbildgebung.

Klicken Sie dann auf das Studiensymbol im oberen linken Teil des Bildschirms für einen neuen Patienten. Geben Sie alle Details wie Patienten-ID, Patientenname, Geburtsdatum usw. ein. Wenn sich der Patient bereits im System befindet, geben Sie die Patienten-ID ein und verwenden Sie die Suchverlaufsliste.

Doppelklicken Sie auf den Namen des Patienten, um die Studie zu starten. Bitten Sie als Nächstes den Patienten, vor der Kamera Platz zu nehmen. Legen Sie das Kinn auf das Kinn, legen Sie die Stirn und die Stirn an die Stirn.

Sperren Sie dann den Kopf, um ein Foto aufzunehmen. Bitten Sie den Patienten danach, direkt in das Objektiv der Kamera zu schauen. Bewegen Sie die Kamera in horizontaler Ebene zum rechten oder linken Auge.

Verwenden Sie dann die Kinnstütze, um die Hornhaut des Patienten innerhalb der beiden Kreise zu positionieren, die auf dem Kameradisplay angezeigt werden. Optimieren Sie mit dem Rad am Joystick. Bewegen Sie als Nächstes die Kamera in der XY-Ebene vorwärts, rückwärts und seitwärts.

Um die Pupille des Patienten innerhalb der Kreise zu positionieren, achten Sie darauf, dass die Pupille einen durchgehenden Kreis bildet. Verwenden Sie dann den Rückauslöser am Joystick, um den Fokus von der Hornhaut auf die Netzhaut zu schalten. Zu diesem Zeitpunkt sollte der Patient ein grünes Licht beobachten.

Bitten Sie den Patienten, auf das grüne Licht zu schauen, um die Kamera zu fokussieren. Richten Sie die beiden Linien aus, die auftauchen, indem Sie das Rad an der Basis des Joysticks drehen. Drehen Sie das Rad, bis die beiden Linien eine durchgehende Linie bilden.

Verwenden Sie anschließend das grüne Licht, um das Auge bei Bedarf in die optimale Position für ein Foto zu bringen, und bewegen Sie das Licht mit den Pfeiltasten auf der rechten Seite der Kamera. Positionieren Sie das grüne Licht so, dass die Papille auf dem Kameradisplay zentriert ist. Suchen Sie nun nach zwei weißen Flecken, die nach dem Wechsel auf die Netzhaut aufgetreten sind.

Um die Flecken zu finden, bewegen Sie das Gerät in der XY-Ebene mit dem Joystick zur Feinabstimmung, die Flecken sind als verschwommene Flecken sichtbar. Bewegen Sie das Gerät nach vorne oder hinten, bis sich die verschwommenen Flecken in helle weiße Flecken verwandeln. Je heller und runder die Flecken, desto besser ist die Qualität des Bildes.

Nachdem Sie die Spots so positioniert haben, dass beide sichtbar sind, bringen Sie die Spots mit dem kleinen Willen am Joystick in die Mitte des Kameradisplays. Vergewissern Sie sich, dass die beiden Linien eine durchgehende Linie bilden. Die optische Scheibe befindet sich mittig auf dem Kameradisplay und wird von zwei hellen weißen Flecken flankiert.

Nehmen Sie das Netzhautfoto auf, indem Sie anschließend die Taste oben am Joystick drücken. Speichern Sie das Foto, indem Sie auf die Schaltfläche "Studie abgeschlossen" in der unteren rechten Ecke des Computerbildschirms klicken. Wenn Sie die Studie abschließen, werden die Bilder automatisch in einer Karte gespeichert.

Bestimmen Sie bei diesem Verfahren das Skalenverhältnis, indem Sie den Abstand zwischen dem Mittelpunkt der Makula und dem Zentrum der Papille in Pixeln messen, und dieser Abstand wird auf 4.500 Mikrometer oder das 2,5-fache des Durchmessers der Papille bestimmt. Da letzterer etwa 1.800 Mikrometer beträgt, berechnen Sie das Skalenverhältnis, indem Sie 4.500 durch den durchschnittlichen Abstand zwischen dem Makula- und dem blinden Fleck dividieren. Öffnen Sie als Nächstes die Netzhautgefäßanalysesoftware Ivan.

Geben Sie das Maßstabsverhältnis ein und fahren Sie mit der Konfiguration fort. Vergewissern Sie sich dann, dass auf dem Netzhautfoto drei gelbe Ringe angezeigt werden. Das Skalenverhältnis bestimmt den Radius des inneren Kreises, der die Papille umschließt.

Vergewissern Sie sich außerdem, dass sich der Mittelpunkt des Innenrings auf dem Mittelpunkt der Papille befindet. Ist dies nicht der Fall, passen Sie die Position des Kreises mit den Cursortasten an. Die Radien des mittleren und äußeren Kreises sind zwei- bzw. dreimal größer als der Radius des inneren Kreises.

Auf diese Weise werden die Zonen A und B in einem festen Abstand zur Papille erzeugt. Prüfen Sie, ob das Netzhautbild die Papille in der Mitte des Fotos hat. Dies gewährleistet eine scharfe Fokussierung des Bildes in Zone B und erleichtert den Grading-Prozess.

Die Software erkennt automatisch die Blutgefäße und ordnet diese Gefäße als V zu. Unterscheiden Sie die Gefäße zwischen Arterien und Vis anhand physiologischer Unterschiede. Die Arterien sind rot und die V-Arterien blau dargestellt.

Verwenden Sie die Softwaretools, um Schiffe auszuwählen, die nicht von der Software ausgewählt wurden. Für diese Schiffe gelten die gleichen Regeln. Bestimmen Sie bei den von der Software automatisch ausgewählten Gefäßen das zentrale retinale arterioläre und uläre Äquivalent in Ivan und berechnen Sie die CRAE und CRVE aus ihren jeweiligen verzweigten Tochtergefäßen.

Diese Abbildung zeigt die geschätzte Änderung der Mittelwerte CRAE und CRVE in Verbindung mit einem Anstieg von PM 10 um 10 Mikrogramm pro Meter in Kubik oder um ein Mikrogramm pro Kubikmeter. Anstieg des BC für unterschiedliche Expositionsverzögerungen. Diese Daten wurden von einer Gruppe von 84 Personen erhoben. Sobald Sie diese Prozedur beherrschen, kann sie während der Feldarbeit in weniger als fünf Minuten durchgeführt werden.

Aufgrund seiner Bequemlichkeit können wir wiederholte Messungen sowohl über kurze als auch über lange Zeiträume leicht erfassen, was es uns ermöglicht, Effekte im Laufe der Zeit zu verfolgen und gleichzeitig die individuelle Variabilität zu kontrollieren. So dient jeder Teilnehmer als seine eigene Kontrolle. Die Netzhautbildgebung kann verwendet werden, um die Auswirkungen von Umweltfaktoren wie Luftverschmutzung und Lebensstilfaktoren wie Ernährung und körperlicher Aktivität zu beurteilen.

In den Mikrogefäßen hat sich gezeigt, dass Veränderungen des Gefäßkalibers ein Prädiktor für kardiovaskuläre Ereignisse sind. Wir glauben, dass die Mikrozirkulation zwischen gesundem und ungesunder Alterung unterscheiden kann. Außerdem wird die Mikrozirkulation mit dem frühen Auftreten von Krankheiten in Verbindung gebracht, z. B. mit dem frühen Auftreten von Diabetes, aber auch mit der frühen Alzheimer-Krankheit.

Wir entwickeln derzeit eine neue Analysesoftware, die zusätzliche geometrische Merkmale aus Netzhautbildern extrahieren wird. Die Automatisierung unserer Analysepipeline wird auch die Zeit bis zum Ergebnis verkürzen, und unser Ziel ist es, eine mobile Plattform für das dezentrale präklinische Screening mit Anwendungen im breiten Feld des Gesundheitswesens zu entwickeln.